차세대 메모리반도체 ‘주도권 경쟁’ 치열해진다

이정배 삼성전자 메모리사업부 사장이 지난 20일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 열린 '삼성 메모리 테크 데이 2023'에서 발표를 하고 있다. [삼성전자 제공]

차세대 메모리 반도체 시장을 선점하려는 경쟁이 한층 뜨거워지고 있다. 삼성전자는 고대역폭 메모리(HBM) 신제품인 HBM3E D램 ‘샤인볼트’를 처음으로 선보이며 주도권 싸움에 돌입했다. HBM 기술력에서 다소 앞선다는 평가를 받는 SK하이닉스도 신제품인 HBM3E, CXL(컴퓨트익스프레스링크)를 비롯한 최신 제품 포트폴리오를 공개하며 맞불을 놓았다.

삼성전자는 지난 20일(현지시간) 미국 캘리포니아 실리콘밸리에서 ‘삼성 메모리 테크 데이 2023’을 열었다. 글로벌 정보통신(IT) 고객과 파트너 등 600여명을 초청한 자리에서 ‘샤인볼트’를 내놓았다. 샤인볼트는 초당 1.2테라바이트(TB) 이상의 데이터를 처리할 수 신제품이다. 이는 30기가바이트(GB) 용량의 초고화질 영화 40편을 1초에 처리하는 속도다. 샤인볼트의 용량은 전작(HBM3)의 1.5배 수준으로 늘었고, 전력 효율은 10% 향상됐다.

삼성전자는 현재 HBM3 8단, 12단 제품을 양산 중이고 샤인볼트 샘플을 고객들에게 전달하고 있다고 밝혔다. 2025년 HBM4 개발을 완료하겠다는 목표도 제시했다.

삼성전자가 지난 20일(현지시간) 미국 캘리포니아 실리콘밸리에서 열린 '삼성 메모리 테크 데이 2023'에서 공개한 HBM3E D램 '샤인볼트' [삼성전자 제공]

또한 삼성전자는 차세대 11나노급 D램을 업계 최대 수준의 집적도로 개발하고 있다. 10나노 이하 D램에서 새롭게 3D 구조를 도입하려고 준비 중이다. 삼성전자는 3D 구조를 통해 100기가비트(Gb) 이상으로 단일 칩 용량을 확장할 예정이다. 삼성전자가 현재 12나노급 12Gb D램을 양산하는 걸 고려하면, 용량이 8배 이상 늘어난다.

SK하이닉스도 빠르게 움직이고 있다. 지난 17일 캘리포니아 새너제이에서 열린 ‘OCP 글로벌 서밋 2023’에 참가해 엔비디아의 고성능 그래픽처리장치(GPU) ‘H100’에 탑재된 HBM3와 신제품인 HBM3E을 선보였다.

SK하이닉스는 CXL 메모리에 연산 기능을 통합한 차세대 메모리 솔루션인 ‘CMS(Computational Memory Solution) 2.0’도 공개했다. CXL은 중앙처리장치(CPU)와 메모리 사이의 불필요한 데이터 이동을 최소화한 차세대 기술이다. 이 기술을 적용하면 메모리 용량을 한계 이상으로 늘릴 수 있다. CMS는 CXL의 장점에 머신러닝 및 데이터 필터링 연산 기능을 포함했다.

SK하이닉스가 지난 17일 캘리포니아 새너제이에서 열린 'OCP 글로벌 서밋 2023'에서 전시한 HBM3와 HBM3E의 모습. [SK하이닉스 제공]

삼성전자와 SK하이닉스의 ‘메모리 반도체 전쟁’은 치열하게 전개될 전망이다. TSMC는 지난 19일에 있은 3분기 실적발표회에서 고급 패키징 양산 능력을 내년까지 2배 이상 늘린다고 발표했다. TSMC의 패키징 양산 능력이 증가하면, 여기에 공급되는 HBM 등 D램 물량을 놓고 삼성전자와 SK하이닉스의 경쟁이 불가피하다.

시장조사업체 욜그룹에 따르면 세계 CXL 시장은 오는 2028년 150억 달러(약 20조2950억원)까지 확장한다. 현재 CXL 규격과 호환할 수 있는 CPU 종류가 10% 미만이지만, 2027년 이후에 모든 CPU가 CXL과 연동할 수 있도록 설계될 것으로 관측했다.

문동성 기자 theMoon@kmib.co.kr

GoodNews paper ⓒ 국민일보(www.kmib.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포금지